JP2016040760A - シールド電線 - Google Patents

Abstract

【課題】端末加工を容易に行い得るシールド電線Ｐとする。
【解決手段】撚り合わされた８本の絶縁心線１と、その各絶縁心線の間の介在物２と、その絶縁心線と介在物とからなるコアの外周に横巻された押さえテープ３と、その押さえテープの外面に設けられたドレイン線４と、そのドレイン線を介在して押さえテープの外周面に形成された導電性繊維編組体５と、その編組体の外周面を形成するシース６と、その編組体とシースとの間の接着剤層７とから成るシールド電線である。この電線の端末加工時、シースの全外周に亘ってハサミ等によって切り目ｔを入れ、その切り目ｔを介し、端末シース６’を剥ぎ取ると、編組体５’は接着剤層でもってシース６’に接着して一体化しているため、そのシースとともに剥ぎ取られる。このため、シース剥ぎ取り後の編組体の除去作業が不要となって端末加工の作業性が良い。
【選択図】図３

Description

この発明は、電磁波に対するシールド層（遮蔽層）を有するシールド電線に関する。

この種のシールド電線として、複数の絶縁心線を撚り合わせてコアとし、そのコアの外周に導電性繊維編組体を形成し、その外側にシース（外被）を設けた構成のものがあり（特許文献１、２）、前記編組体は銅メッキポリエステル繊維で編まれたり（特許文献１）、炭素繊維で編まれたりしており（特許文献２）、シースは塩化ビニル等の樹脂を押出成形して設けている（特許文献１）。
また、絶縁心線を撚り合わせたコアの外周をアルミニウム箔などの導体箔で覆い、その導体箔と外被絶縁体（シース）とを接着層により接着させたシールドツイストペアケーブルもある（特許文献３）。

これらのシールド電線において、電気機器等との接続時における端末加工は、その端末から所要長さのシース及び編組体又は導体箔を除去して絶縁心線を露出させて行っている。このとき、上記のように、編組体が炭素繊維等からなり、シースはポリ塩化ビニル等の樹脂の押出成形物からなる電線にあっては、通常、両者は接着していないため（一体化していないため）、シースをハサミやストリッパによって剥ぎ取った後、露出した編組体をさらに外して撚り合わせた絶縁心線のコアを露出させる必要がある。
一方、上記導体箔と外被絶縁体とを接着層により接着させたケーブルは、外被絶縁体を剥離するときに導体箔を外被絶縁層に付随させて剥すことができるとしている（特許文献３段落００１８参照）。

特開２００２−１７５７２９号公報 特表２００２−５３８５８１号公報 特開２００８−２８７９４８号公報 実開平５−３８７１９号公報

上記のように、従来の編組シールド電線における端末加工は、所要長さのシース端末を剥ぎ取った後、露出した編組体をさらに撚り合わせた絶縁心線のコアから外す作業があり、その編組体は編まれているため、作業が煩わしい。
一方、導体箔と外被絶縁体とを接着層により接着させたケーブルは、シールド層に導体箔を用いているため、編組体を用いた場合に比べ、耐屈曲性および電磁シールド特性が悪い。

この発明は、以上の実状の下、編組体を用いたシールド電線において、従来と同程度の耐屈曲性、電磁シールド特性を有し、かつ、従来よりも端末加工が容易なシールド電線を提供することを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、編組体を用いたシールド電線において、上記のシースの剥ぎ取りと同時に編組体も除去し得るようにしたのである。
具体的には、上記導電性繊維編組体とシースの間に接着剤層を介在し、その接着剤層でもって前記導電性繊維編組体が前記シースに接着されている構成としたのである。

このようにすれば、シースを剥ぎ取ると、そのシースに接着された（一体化した）編組体の大部分も同時に剥ぎ取られるので、その編組体の除去作業を省略し得る。このため、従来に比べれば、端末加工が容易となる。

また、導電性繊維編組体は、その表面に接着剤層が形成されるとともに、その接着剤層を介してシースに接着されるため（一体化されるため）、電線の繰り返しの屈曲によってその編組体の構成が崩れにくく、耐屈曲性及びシールド特性の低下もない。さらに、電線のシースに対して長さ方向の引張力が作用した際、従来のシースに接着していない編組体を用いたシールド電線の場合、主に、最外層にあるシースに対して張力が集中することになるが、この発明に係るシールド電線は、シースと編組体が接着剤層を介して一体化しており、ヤング率の大きい（伸び難い）編組体に張力が集中してその張力に抗することになり、シースの耐張力性が向上する。

さらに、接着剤層を熱可塑性の接着性樹脂からなるものとすれば、通常、シースは樹脂の押出成形によって形成されるため、その押出成形時の樹脂の熱によって接着性樹脂が溶けて両樹脂が強固に接合して、接着剤層を介した導電性繊維編組体とシースの接合強度は向上する。このため、上記耐屈曲性及びシールド特性の低下防止をより図り得るものとなる。

この発明の構成としては、複数の絶縁心線を撚り合わせてコアとし、そのコアの外周に導電性繊維編組体を形成し、その外側にシースを設けたシールド電線において、前記導電性繊維編組体とシースの間に接着剤層を介在し、その接着剤層でもって前記導電性繊維編組体が前記シースに接着されている構成を採用することができる。

この構成において、アースは、従来と同様に導電性繊維編組体をアース端子等に接続 して接地することにより行っても良いが、上記撚り合わせた絶縁心線のコアと前記導電性繊維編組体との間にその導電性繊維編組体に電気的に接続するドレイン線を設けた構成とすることができる。
上記のように、シースを剥ぎ取った際、シースに接着された編組体も同時に剥ぎ取られ、剥ぎ取ったシースに対応する端末部の編組体がすべて無くなる場合がある。このような場合は、その端末部における編組体でもって接地（アース）することは困難となる。
しかし、別途、ドレイン線を、撚り合わせた絶縁心線のコアと編組体との間に設けておき、前記シースの剥ぎ取り作業時に、そのドレイン線を切除しないようにすれば（下記切り目ｔをドレイン線４に入れないようにすれば）、シースと編組体が剥ぎ取られた後、端末にドレイン線は存在する（残る）こととなる。すなわち、この構成にあっては、シースの剥ぎ取りでその編組体がすべて除去される場合があるため、ドレイン線を別途に設けたのである。通常、導電性繊維編組体を有するシールド電線においては、その編組体でアースを取るため、ドレイン線を設けていない。

上記接着剤層を導電性繊維編組体とシースの間に介在させる手段としては、種々の手段が考えられるが、例えば、このシールド電線の製造工程において、導電性繊維編組体を形成したコアの走行途中で、熱可塑性の接着性樹脂を押出成形してその導電性繊維編組体の外周全面にその接着剤層を形成する等の手段を採用できる。
このようにして接着剤層を形成すると、押出成形であるから、編組体の外周全面に接着剤層を円滑に形成できる。このため、シースの剥ぎ取りと共に編組体を確実に剥すことができるうえに、上記耐屈曲性の向上及びシールド特性の低下防止をより図り得るものとなる。

上記導電性繊維編組体は樹脂コーティングした繊維からなるものとすれば、その繊維の耐張力が向上するため、編組工程時、繊維が切断する恐れが少なくなると共に、この繊維からなる編組体を用いたシールド電線において、繰り返し屈曲作用を受けた場合に繊維の切断が生じ難いため、耐屈曲性が向上する。尚、 繊維に樹脂をコーティングする際の厚みは、導電性繊維編組体をアース端子に接続して接地する場合や、ドレイン線に接触させる場合において、電磁シールド特性に大きく影響しない程度の厚みとなるように適宜調整する。

また、そのコーティング樹脂に熱可塑性の接着性樹脂を採用すれば、シース押出成形時、編組体の表面に押出成形されるシースの熱によってその接着性樹脂が溶け、その溶けた樹脂でもって編組体にシースが接着して上記接着剤層が形成されるものとすることができる。従って、上記接着性樹脂の押出成形による接着剤層の成形工程は省略することができるし、シースと編組体の接合をより強固にしたい場合は、省略しなくても良い。このとき、編組体の絶縁心線側のコーティング樹脂にはシース材料の押出成型時の熱は伝わり難いため、編組体が絶縁心線に接着する度合いは極めて少なく、上記編組体の剥ぎ取り作業の支障になることはない。

さらに、上記コアを、複数の絶縁心線を介在物と共に撚り合わせるか、又は介在物を用いずに押さえテープを巻回して断面円形としたものとすれば、接着性樹脂およびシースの押出成形時、コア側から編組体の全周に亘って押し付ける力（押出圧に対する抗力）が働くため、編組体の外面全周に亘って凹凸のない円状の接着剤層が形成され、その接着剤層を介して編組体とシースが確実に接着される。このため、シースの剥離時、編組体を確実に剥すことができる。

因みに、特許文献３のシールド電線のように、絶縁心線を撚り合わせたコアの断面が空間凹部を有する態様であって（特許文献３、図１、図２参照）、シールド層が編組体からなると、編組体は、柔軟性に富むため前記凹部に入り込んで、その編組体外周は断面円状となり難い。このため、接着性樹脂またはシースの押出成形時、その編組体外周全面に形成された接着剤層も断面円状とならずに凹凸が生じ、この接着剤層を介した編組体とシースとの接着強度は、上記編組体の外面全周に亘って凹凸のない円状に接着剤層が形成されたこの発明に対しては劣るものとなる。

上記絶縁心線の導体やドレイン線は、周知の軟銅撚線や同単線等が採用できるが、例えば、耐屈曲性に優れた下記構成の銅合金の集合撚線や単線とすれば、繰り返し屈曲作用を受けた場合でも長期間の有効な電磁シールド特性を維持することができる。
記
「Ｚｒ：０．０１〜０．０５重量％、Ｃｒ：０．０１〜０．０５重量％、又はそれらに、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｂ、Ｙ、Ｏのうち１種以上を合計量で０．００２〜０．３重量％を添加し、残部が実質的にＣｕより成る（特許文献４請求項２参照）。」

この発明は、以上のように構成したので、耐屈曲性、電磁シールド特性に優れ、かつ、端末加工を容易に行い得るシールド電線とすることができる。

この発明に係るシールド電線の一実施形態の断面図 同実施形態の要部の部分切断正面図 同実施形態の端末加工説明用斜視図

この発明に係るシールド電線Ｐの一実施形態を図１、図２に示し、このシールド電線Ｐはロボットケーブル用であって、撚り合わされた８本の絶縁心線１と、その各絶縁心線１の間の介在物２と、その絶縁心線１と介在物２とからなるコア１’の外周に横巻（巻回）された押さえテープ３と、その押さえテープ３の外面に設けられた電線全長に亘るドレイン線４と、そのドレイン線４を介在して押さえテープ３の外周面に形成された導電性繊維編組体５と、その編組体５の外周面を形成するシース（保護層）６と、その編組体５とシース６との間の接着剤層７とからなる。

絶縁心線１は、断面積が０．２ｍｍ^２の銅合金撚線１ａの上にポリ塩化ビニル等の絶縁被覆１ｂを設けたものである。この絶縁心線１の本数、外径等は、使用態様に応じて適宜に設定し得る。この実施形態においては、ポリ塩化ビニルからなる絶縁被覆１ｂとし、その各絶縁心線１の絶縁被覆１ｂを適宜に赤、緑、黒、白等の異色として識別可能とした。

介在物２は、綿糸からなり、各絶縁心線１を撚り合わせる際にコア１’を丸く仕上げるためのものであって、綿糸以外にＰＰＣヤーン等の周知のものを適宜採用し得る。このコア１’は、この介在物２を介在して絶縁心線１を撚り合わせているため、図１に示すように、断面円形となっている。

押さえテープ３は、紙テープやプラスチックテープからなり、絶縁心線１と介在物２とからなるコア１’の円状断面形状を維持するためであり、縦添えしたり、横巻したりするが、この実施形態では横巻き（巻回）とした。

ドレイン線４は、断面積が０．２ｍｍ^２の銅合金撚線からなり、縦添えしたり、横巻したりするが、この実施形態では横巻きの一本としている。その本数は任意である。

導電性繊維編組体５ は、炭素繊維や銅メッキポリエステル繊維等からなり、この実施形態ではその両者を別々に使用し（別々のシールド電線を作成し）、それぞれ編組密度１００％で編組を行った。
シース６は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリエステル等の周知の樹脂からなり、この実施形態ではポリ塩化ビニルを採用した。

接着剤層７は、編組体５とシース６に対して接着性が高いものを適宜に採用し、この実施形態ではポリエステル系熱可塑性の接着性樹脂を使用した。尚、接着剤層７は、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性の接着性樹脂で構成されていてもよい。また、接着剤層７には、金属粉、カーボンブラック、充填材、補強材等の添加材を添加しても良いが、これらを一定量以上添加すると 、添加材が接着剤層の表面から露出し易くなり、シース６との良好な接着性を確保できなくなるため、添加する場合は接着性を考慮してその量を適宜に選択する。

この実施形態のシールド電線Ｐは以上の構成であり、その製造にあたっては、まず、撚線機に絶縁心線１と介在物２を送り込んで撚り合わせ、その撚り合わせたコア１’に押さえテープ３を横巻するとともに、ドレイン線４を電線の全長に亘って横巻きし、さらに、その上に、編組機を用いて、導電性繊維編組体５を形成する。
つぎに、押出機を用いて、その導電性繊維編組体５を形成したコア１’の外周全面に接着性樹脂を押出して接着剤層７を形成し、さらに、押出機を用いて、その上に、樹脂を押出成形してシース６を設けて、この発明に係るシールド電線Ｐを製造する。

このように製造したシールド電線Ｐは、ロボット用ケーブルとして、通信用や電力用などに使用でき、そのロボットの動きに伴う屈曲作用を受けた際に、上記従来の編組体を用いたシールド電線に比べ、編組体５がシース６に接着して一体化しているため、編組体５の構成が崩れにくく耐屈曲性が優れている。

このシールド電線Ｐの端末加工は、まず、図３に示すように、その端末の所要長さ部分において、シース６の全周に亘ってハサミやストリッパによって切り目ｔを入れる。この切り目ｔは、ドレイン線４を切断しない（切り目ｔが入らない）程度に、編組体５にも入れる。このとき、その端末の編組体５’は、コア１’が断面円形に形成され、接着性樹脂の押出成形によって接着剤層７がその外周全面に形成されてシース６’の内周全面にその接着剤層７でもって確実に接着（一体化）しているため、シース６’とともに編組体５’にも容易に切り目ｔを入れることができる。

つぎに、その切り目ｔを入れた状態から、ストリッパ等によってその端末のシース６’を同図矢印のように移動させると、その切り目ｔを介し、端末シース６’とともに編組体５’が確実に剥ぎ取られて、押さえテープ３が巻回され、ドレイン線４が横巻された絶縁心線１のコア１’が露出する（図３の鎖線状態から実線状態）。
以後、従来と同様に、押さえテープ３及びドレイン線４を絶縁心線１のコア１’から外し、その絶縁心線１の絶縁被覆１ｂを剥ぎ取る等の作業の後、各種のコネクタや電気機器の端子に絶縁心線１及びドレイン線４を接続する。

上記実施形態のシールド電線Ｐにおいて、上記導電性繊維編組体５を樹脂コーティングした繊維からなるものとすることができる。
また、そのコーティング樹脂を熱可塑性の接着性樹脂とすれば、シース６の押出成形時、押出成形されるシース６の熱によってその接着性樹脂が溶融し、編組体５にシース６が接着されると共に、上記接着剤層７が形成されるものとすることができる。従って、上記接着性樹脂の押出成形による接着剤層７の形成工程は省略することができる。尚、コーティング樹脂は、シース６に対して接着性が高いものを適宜に採用し、例えば、上記と同様に、ポリエステル系熱可塑性の接着性樹脂等を採用することができる。

上記絶縁心線１の導体１ａやドレイン線４には、上記の銅合金線の集合撚線や単線を採用することができる。
一方、ドレイン線４は省略することができる。この態様において、アースを取るには、導電性繊維編組体５を使用する。具体的には、上記編組体５の剥ぎ取り時、その編組体５の一部分を剥ぎ取らずに残しておき、その残した編組体５を電気機器等のアース端子に接続する等の手段を採用する。より詳細に手順を説明すると、シース６と編組体５の外周にハサミ等で切り目ｔを入れる際、シース６については、外周のすべてに亘って切り目ｔを入れ、編組体５については、外周の一部に切り目ｔのない箇所を残すようにし、この状態で、端末から所要長さのシース６’を剥ぎ取る。この剥ぎ取りの際、切り目ｔを入れていない箇所の編組体５が同時に剥ぎ取られないようゆっくりとシース６’を剥ぎ取る。このようにすると、編組体５の一部がシース６’に追随せずに、製品（電線本体）側に残るので、その残した編組体５を電気機器等のアース端子等に接続する。

また、押さえテープ３も、絶縁心線１の撚り合わせに支障がない限りにおいて省略することができる。このとき、各絶縁心線１は介在物２と共に撚り合わせて、その撚り合わせたコア１’は丸く仕上げた断面円形となるようにする。
さらに、この発明に係るシールド電線Ｐはロボットケーブルのみならず、他の各種の耐屈曲性を要求されるケーブル等に使用し得ることは勿論である。

このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｐ シールド電線
ｔ シース及び編組体の切り目
１ 絶縁心線
１ａ 絶縁心線の導体
１ｂ 絶縁心線の絶縁被覆
１’ 絶縁心線を撚り合わせたコア
２ 介在物
３ 押さえテープ
４ ドレイン線
５ 導電性繊維編組体
５’剥ぎ取られた端末編組体
６ シース（保護層）
６’剥ぎ取られた端末シース
７ 接着剤層

Claims (6)

1. 複数の絶縁心線（１）を撚り合わせてコア（１’）とし、そのコア（１’）の外周に導電性繊維編組体（５）を形成し、その外側にシース（６）を設けたシールド電線（Ｐ）において、
   上記導電性繊維編組体（５）と上記シース（６）の間に接着剤層（７）を介在し、その接着剤層（７）でもって前記導電性繊維編組体（５）が前記シース（６）に接着されていることを特徴とするシールド電線。
2. 上記撚り合わせた絶縁心線（１）のコア（１’） と上記導電性繊維編組体（５）との間にその導電性繊維編組体（５）に電気的に接続するドレイン線（４）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシールド電線。
3. 上記接着剤層（７）が熱可塑性の接着性樹脂の押出成形によって上記導電性繊維編組体（５）の外周全面に形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド電線。
4. 上記導電性繊維編組体（５）は樹脂をコーティングした導電性繊維からなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のシールド電線。
5. 上記コーティングする樹脂を熱可塑性の接着性樹脂としたことを特徴とする請求項４に記載のシールド電線。
6. 上記コア（１’）を、複数の絶縁心線（１）を介在物（２）と共に撚り合わせて断面円形としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載のシールド電線。

Images